一种烟气换向阀及其控制方法与流程

1.本发明属于节能环保技术领域，尤其涉及一种烟气换向阀及其控制方法。


背景技术：

2.众所周知，工业生产中的燃烧器、炼钢炉、焚烧炉等均会产生大量的高温烟气，携带大量的热量，可以用来进一步加以利用创造额外效益，从而达到节能的目的；同时有些烟气还可能含有腐蚀性成分或者毒性成分，如果直接排放会污染环境或影响工作环境。为了有效控制烟气的流向，必须设置烟气通道将烟气导引至用热设备（如： 余热锅炉）或过滤设备，考虑到控制烟气的流向，就必须在烟气通道上设置阀门用以控制流向，从而达到环保的目的。
3.现有技术包括单进双出式烟道，即包括一个进烟管道和两个出烟管道的烟道。针对这种烟道，现有技术为每个出烟管道设置一个开关阀门，以单独控制每个出烟管道的开放和封闭。两个开关阀门相互独立，相应的需要为每个开关阀门设置一套独立的控制系统。
4.为此我们提出一种烟气换向阀及其控制方法。


技术实现要素：

5.本发明提供一种烟气换向阀及其控制方法，旨在解决现有技术为每个出烟管道设置一个开关阀门，相应的需要设置为每个开关阀门设置一套独立的控制系统的问题。
6.本发明是这样实现的，一种烟气换向阀，包括壳体，所述壳体上设有进烟管道、第一出烟管道和第二出烟管道，所述壳体转动连接有贯穿所述壳体的转轴，所述转轴的两端中的每一端伸出所述壳体且所述转轴的两端中的一端连接有驱动机构，所述转轴上固定连接有翻转力臂的一端；所述翻转力臂的另一端的两侧中的每一侧通过第一弹簧连接有一个阀板组件，其中，所述驱动机构用于驱动所述转轴转动，以使得所述翻转力臂随着转轴的转动而运动并且带动两个所述阀板组件在封闭所述第一出烟管道的状态和封闭所述第二出烟管道的状态之间切换。
7.可选的，所述阀板组件包括板体、连接板、触杆、传动杆、复位组件和阀体，所述板体通过所述第一弹簧与所述翻转力臂连接，所述板体的内部设有空腔，所述传动杆为l形，所述传动杆的转弯处与所述空腔的上壁铰接，所述触杆的一端伸入所述空腔的内部且与所述空腔底壁滑动连接，所述第一出烟管道和所述第二出烟管道的内壁设有接触卡圈，所述触杆的另一端与所述接触卡圈相对应，所述触杆伸入所述空腔的一端与所述传动杆的一端接触，所述连接板的内部开设有滑槽，所述传动杆的另一端伸出所述空腔且与所述空腔的底壁活动连接，所述传动杆的所述另一端伸入所述滑槽且与所述滑槽滑动连接，所述复位组件安装于所述空腔的上壁且与所述传动杆的所述一端接触，所述第一出烟管道和所述第二出烟管道的内壁设有密封圈。
8.可选的，所述阀体与所述连接板转动连接，所述阀体的侧面设有倾斜状的条形凸起，所述密封圈的内壁设有与所述条形凸起匹配的条形凹槽。
9.可选的，所述复位组件包括第二弹簧和触头，所述触头与所述第二弹簧的一端固定连接，所述第二弹簧的另一端与所述空腔的上壁固定连接，所述触头远离所述第二弹簧的一侧为球形。
10.可选的，所述板体远离所述第一弹簧的一侧边缘处设有斜面，所述第一出烟管道和所述第二出烟管道上分别设有与相应的斜面匹配的接触面；当斜面与接触面接触时，所述触杆的所述另一端与所述接触卡圈相接触。
11.可选的，所述触杆、所述传动杆和所述复位组件数量均为，且相邻的所述触杆之间等距分布，每个所述触杆与一个传动杆和一个复位组件相对应。
12.可选的，所述驱动机构包括气缸和驱动力臂，所述气缸的输出端与所述驱动力臂的一端铰接，所述驱动力臂的另一端与所述转轴固定连接。
13.可选的，所述气缸通过安装座与所述壳体的外壁连接。
14.一种上述烟气换向阀的控制方法，包括：s1.接收烟道切换指令；s2.当接收到所述烟道切换指令时，控制驱动机构驱动转轴转动，以使得所述翻转力臂随着转轴的转动而运动并且带动两个所述阀板组件在封闭所述第一出烟管道的状态和封闭所述第二出烟管道的状态之间切换。
15.本发明所达到的有益效果，一种上述烟气换向阀的控制方法通过驱动机构驱动转轴转动，转轴带动翻转力臂转动，翻转力臂带动阀板组件在封闭所述第一出烟管道的状态和封闭所述第二出烟管道的状态之间切换。相比传统的每个出烟管道设置一个开关阀门，并且单独控制每个出烟管道的开放和封闭的结构，本发明设计巧妙，通过阀板组件即可在封闭所述第一出烟管道的状态和封闭所述第二出烟管道的状态之间切换。无需为每个开关阀门设置一套独立的控制系统。
16.在本发明中，可将第一出烟管道或第二出烟管道与热能回收装置连接，从而利用热能回收装置来吸收烟道中烟气的热能以备再利用，达到热能的再利用，实现了节能效果；可采用第一臂部长度大于第二臂部长度的传动杆，从而利用杠杆原理，提高能源利用率，达到省力以节约能源的效果；条形凸起与条形凹槽的配合可提高密封效果，从而防止有毒、有害的烟气泄露，从而达到环保的效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明提供的烟气换向阀的立体结构示意图；图2是本发明提供的烟气换向阀的主视结构示意图；图3是本发明提供的烟气换向阀的侧视结构示意图；图4是本发明提供的烟气换向阀的主视剖视结构示意图；图5是图4中a处放大示意图；图6是本发明提供的烟气换向阀的阀板组件的立体结构示意图；
图7是本发明提供的烟气换向阀的剖视结构示意图；图8是本发明提供的烟气换向阀的复位组件立体结构示意图；图9是本发明提供的烟气换向阀驱动机构与转轴的连接结构示意图；图10是本发明提供的烟气换向阀的阀体结构示意图；图11是本发明提供的烟气换向阀的传动杆结构示意图；图12是本发明提供的烟气换向阀的滑槽截面处剖视结构示意图；图13是本发明提供的烟气换向阀的另一实施方式的条形凸起结构示意图。
19.附图标记如下：1-壳体、11-进烟管道、12-第一出烟管道、13-第二出烟管道、14-接触卡圈、15-密封圈、2-转轴、3-驱动机构、31-气缸、32-驱动力臂、33-安装座、4-翻转力臂、5-第一弹簧、6-阀板组件、61-板体、62-连接板、63-触杆、64-传动杆、65-复位组件、651-第二弹簧、652-触头、66-空腔、67-斜面、68-阀体、681-条形凸起、69-滑槽。
具体实施方式
20.下面将结合本技术的实施例中的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.本技术中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、操作、组件或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤、操作、组件或模块，而是可选的还包括没有列出的步骤、操作、组件或模块，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤、操作、组件或模块。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
23.如图1至图12所示，示例性实施例的一种烟气换向阀，包括壳体1，所述壳体1上设有进烟管道11、第一出烟管道12和第二出烟管道13，所述壳体1转动连接有贯穿所述壳体1的转轴2，所述转轴2的两端中的每一端伸出所述壳体1且所述转轴2的两端中的一端连接有驱动机构3，所述转轴2上固定连接有翻转力臂4的一端；所述翻转力臂4的另一端的两侧中的每一侧通过第一弹簧5连接有一个阀板组件6，其中，所述驱动机构3用于驱动所述转轴2转动，以使得所述翻转力臂4随着转轴2的转动而运动并且带动两个所述阀板组件6在封闭所述第一出烟管道12的状态和封闭所述第二出烟管道13的状态之间切换。实际使用时，通过驱动机构3驱动转轴2转动，转轴2带动翻转力臂4转动，翻转力臂4带动阀板组件6在封闭所述第一出烟管道12的状态和封闭所述第二出烟管道13的状态之间切换。相比传统的每个出烟管道设置一个开关阀门，以单独控制每个出烟管道的开放和封闭的结构，本发明设计巧妙，通过阀板组件6即可在封闭所述第一出烟管道12的状态和封闭所述第二出烟管道13的状态之间切换。无需为每个开关阀门设置一套独立的控制系统。
24.作为示例，所述阀板组件6包括板体61、连接板62、触杆63、传动杆64、复位组件65和阀体68，所述板体61通过所述第一弹簧5与所述翻转力臂4连接，所述板体61的内部设有空腔66，所述传动杆64为l形，所述传动杆64的转弯处与所述空腔66的上壁铰接，所述触杆63的一端伸入所述空腔66的内部且与所述空腔66底壁滑动连接，所述第一出烟管道12和所述第二出烟管道13的内壁设有接触卡圈14，所述触杆63的另一端与所述接触卡圈14相对应，所述触杆63伸入所述空腔66的一端与所述传动杆64的一端接触，所述连接板62的内部开设有滑槽69，所述传动杆64的另一端伸出所述空腔66且与所述空腔66的底壁活动连接，所述传动杆64的所述另一端伸入所述滑槽69且与所述滑槽69滑动连接，所述复位组件65安装于所述空腔66的上壁且与所述传动杆64的一端接触，所述第一出烟管道12和所述第二出烟管道13的内壁设有密封圈15。当阀板组件6扣合在第一出烟管道12或第二烟道13上时，触杆63与接触卡圈14接触，接触后触杆63向空腔66的内部伸入，复位组件65被压缩，同时触杆63推动传动杆64运动，传动杆64带动连接板62远离板体61，连接板62带动阀体68远离板体1，促使阀体68伸入密封圈15中，完成出烟管道的密封。
25.常见的换向阀为钢板（阀板）直接压紧的密封方式，直接压紧式的阀使用一段时间就泄漏的故障经常发生。这是因为阀座和阀板均为结构件，压紧力越大则构件内部的应力越大，而所有的材料都会发生弹性变形和疲劳变形，这样时间久了就造成了构件发生了微小的变形，在结合面上出现细小的缝隙，内部的烟气就从这些缝隙中挤出。
26.由于阀体68伸入密封圈15中，完成出烟管道的密封，本发明解决了现有的换向阀在密封过程中烟气容易泄露的问题。其中传动杆64与触杆63接触的第一臂部长度大于传动杆64与连接板62接触的第二臂部长度，第一臂部与第二臂部组成l形，此种结构结合杠杆原理，保证压力的充分利用。
27.作为示例，所述阀体68与所述连接板62转动连接，所述阀体68的侧面设有倾斜状的条形凸起681，所述密封圈15的内壁设有与所述条形凸起681匹配的条形凹槽。当阀体68伸入密封圈15中，受到倾斜状的条形凸起681的作用，阀体68发生转动，条形凸起681密封圈15之间的连接更加紧密，保证密封性，此种结构相比现有的直接压紧的密封方式密封效果更好。
28.请参阅图13，作为另一种实施方式，条形凸起681远离连接板62的一端还设有导向斜面682（也可替换为导向球面682，可由完整球面的一部分来实现），导向斜面682的设定可以对条形凸起681伸入条形凹槽的过程中起导向作用，当导向斜面682受到直接或间接的作用力时，该作用力的作用方向沿着条形凸起681长度方向且指向导向斜面682，导向斜面682与密封圈15的壁面接触，密封圈15的壁面对于导向斜面682的反作用力促使条形凸起681（沿着导向斜面682的倾斜或弯曲方向）带动阀体68旋转，使得条形凸起681伸入条形凹槽的内部，例如导向球面682的表面相对于条形凹槽的表面移动，从而带动阀体68旋转。保证阀体68更容易的伸入密封圈15中。
29.作为示例，所述复位组件65包括第二弹簧651和触头652，所述触头652与所述第二弹簧651的一端固定连接，所述第二弹簧651的另一端与所述空腔66的上壁固定连接，所述触头652远离所述第二弹簧651的一侧为球形。第二弹簧651通过触头652为传动杆64提供弹力，当触杆63不与接触卡圈14接触时，弹簧651通过触头652对传动杆64进行复位，间接的促使连接板62和阀体68复位。
30.作为示例，所述板体61远离所述第一弹簧5的一侧边缘处设有斜面67，所述第一出烟管道12和所述第二出烟管道13上分别设有与相应的斜面67匹配的接触面16，当斜面67与接触面16接触时，所述触杆63的所述另一端与所述接触卡圈14相接触。斜面67与接触面16之间的配合可以使板体61与第一出烟管道12和第二出烟管道13之间的连接更加紧密，锥面配合，因高温受热膨胀翻板和出口管道，能沿锥面延伸，既保证了高温下密封，又防止了因受热变形导致烟气泄漏和阀板卡阻情况发生。
31.作为示例，所述触杆63、所述传动杆64和所述复位组件65数量均为4，且相邻的所述触杆63之间等距分布，每个所述触杆63与一个传动杆64和一个复位组件65相对应。保证连接板62和阀体68受力尽可能平均。
32.作为示例，所述驱动机构3包括气缸31和驱动力臂32，所述气缸31的输出端与所述驱动力臂32的一端铰接，所述驱动力臂32的另一端与所述转轴2固定连接。气缸31的输出端伸出带动驱动力臂32与气缸31接触的一端做弧线运动，驱动力臂32远离气缸31的一端带动转轴2转动，实现了对转轴2的驱动，气缸31的输出端收回的过程中，带动驱动力臂32反向运动，进而实现了对转轴2的反向驱动。
33.作为示例，所述气缸31通过安装座33与所述壳体1的外壁连接。安装座33用以对气缸31进行固定，保证气缸31的稳定性。
34.本发明还提供一种上述烟气换向阀的控制方法，包括：s1.接收烟道切换指令；s2.当接收到所述烟道切换指令时，控制驱动机构3驱动转轴2转动，以使得所述翻转力臂4随着转轴2的转动而运动并且带动两个所述阀板组件6在封闭所述第一出烟管道12的状态和封闭所述第二出烟管道13的状态之间切换。
35.通过上述烟气换向阀的控制方法实现了封闭所述第一出烟管道12的状态和封闭所述第二出烟管道13的状态之间切换，操作简单。
36.本技术的示例性实施例可相互组合，通过组合而获得的示例性实施例也落入本技术的范围内。
37.本技术应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。